本文主要进行了下面三项工作的研究：声光可调谐滤波器（AOTF）特性的矩阵分析声光可调谐滤波器是一种高速分光元件，由于具有分光速度快，尺寸小和光谱范围宽等特点，因此经常作为分光元件，被广泛用于光谱在线检测中。本部分通过分析声光可调谐滤波器的原理以及特性，运用一个矩阵综合地表述了声光可调谐滤波器的特性。根据此矩阵得出了红外光谱测量中正交双偏振法，并通过实验验证了其有效性。该特性矩阵对分析、设计各种有关声光可调谐滤光器光路系统具有重要的意义。声光可调谐滤波器旁瓣的抑制光谱测量系统需要从光谱中提取信息，这一特性要求光谱测量仪器具有较高的光谱分辨率和信噪比，因此作为分光系统核心器件的AOTF的性能就很重要。而旁瓣是AOTF的一个重要性能参数，旁瓣的大小直接影响分光的纯度，因此研究旁瓣抑制对光谱纯度要求很高的近红外光谱检测有重要的实际意义。根据在声光相互作用通道上，声强分布不同，其旁瓣特性将不同，因此可通过改变换能器的形状来改变声强分布从而抑制旁瓣。本部分对不同形状换能器产生的声强进行了定量计算，根据计算设计了不同形状换能器的声光可调谐滤光器，并实测了它们的光学特性，实验结果表明，改变换能器形状可以抑制旁瓣。有限元-人工透射边界法在集成光学中，有关场分布的计算非常重要。通常运用有限元、光束传播法等方法来计算场分布,但是在计算中边界问题一直未得到妥善的处理，往往造成波在边界的反射，给计算结果带来很大的误差。本部分引入地震学中处理边界问题的透射边界法来处理边界问题，并结合有限元方法，提出了有限元-人工透射边界法。且运用此方法对渐变型声指向耦合器中表面声波导二维声场进行了计算，说明了该方法的实用性。